Impianto elettrico idroelettrico Italia

L'impianto elettrico di una centrale idroelettrica può generalmente essere suddiviso in più parti, come generatori idroelettrici, apparecchiature di tensione del generatore, trasformatori principali, dispositivi di distribuzione dell'energia ad alta tensione, sistemi di alimentazione ausiliaria e sistemi di messa a terra, come mostrato dai riquadri a linea continua in la figura seguente.

Il generatore idroelettrico e i principali cavi elettrici sono come il cuore e l'aorta del sistema elettrico. Il generatore idroelettrico converte l'energia meccanica rotante prodotta dalla turbina idroelettrica in energia elettrica, che è la fonte della produzione di energia elettrica della centrale idroelettrica. L'efficienza dei grandi idrogeneratori può generalmente raggiungere circa il 98%. Attualmente, la capacità massima dei generatori idroelettrici in funzione in Cina è di 889 MVA. Il cablaggio elettrico principale serve a collegare il generatore idroelettrico, le apparecchiature di tensione del generatore, il trasformatore principale, il dispositivo di distribuzione ad alta tensione, il sistema di alimentazione, ecc. in modo appropriato per ottenere le funzioni di trasmissione, potenziamento, raccolta, distribuzione e invio di energia elettrica.

L'apparecchiatura di tensione del generatore trasmette l'energia elettrica generata dal generatore idroelettrico al trasformatore principale. Il flusso di ritorno ha le caratteristiche di alta tensione e alta corrente. Da qui vengono generalmente collegati all'alimentazione il sistema di alimentazione ausiliaria ed il dispositivo di eccitazione dell'unità. Attualmente i livelli di tensione dei generatori nelle centrali idroelettriche sono stati messi in funzione fino a 24kV. Considerando fattori come il picco di partecipazione della centrale idroelettrica e la frequente commutazione dell'unità, l'interruttore automatico del generatore-generatore viene spesso installato all'uscita del generatore a turbina. Il conduttore di collegamento del circuito di tensione del generatore dell'unità di grande capacità è solitamente un bus a fase chiusa.

Il trasformatore principale è la giunzione tra l'apparecchiatura di tensione del generatore e il dispositivo di distribuzione dell'energia ad alta tensione. Aumenta la tensione del generatore alla tensione di trasmissione per ridurre la corrente di trasmissione, riducendo così efficacemente la perdita di trasmissione e il costo dei materiali della rete elettrica. In generale, maggiore è la capacità installata e maggiore è la distanza di trasmissione, maggiore è la tensione di trasmissione. Attualmente, il livello di tensione di trasmissione delle centrali idroelettriche in Cina arriva fino a 750 kV.

Il dispositivo di distribuzione dell'energia ad alta tensione viene utilizzato per raccogliere l'energia elettrica inviata dal trasformatore principale e inviarla al sistema di alimentazione attraverso il campo di uscita. Comprende principalmente tre tipi di dispositivi di distribuzione di energia aperti, quadri chiusi in metallo isolati in gas (GIS) e dispositivi di distribuzione di energia ibridi. Poiché la maggior parte delle centrali idroelettriche sono situate in aree di alta montagna e canyon, la disposizione dei dispositivi di distribuzione dell'alta tensione è spesso limitata. Pertanto, il GIS con la massima affidabilità e il layout più compatto ma con un costo relativamente elevato è diventato la prima scelta per i dispositivi di distribuzione ad alta tensione nelle centrali idroelettriche in Cina. 800kV. Le linee in uscita ad alta tensione delle centrali idroelettriche utilizzano solitamente cavi elettrici ad alta tensione o linee di trasmissione chiuse metalliche isolate in gas (GIL).

Il sistema di alimentazione della centrale ottiene energia da unità, reti elettriche, ecc. e fornisce energia a carichi (punti) come il funzionamento delle unità della centrale elettrica, l'illuminazione, le apparecchiature pubbliche e le apparecchiature elettriche dell'area della diga in base alle esigenze delle strutture elettriche. L'impianto di terra viene utilizzato per garantire il normale funzionamento dell'impianto elettrico della centrale idroelettrica e la sicurezza delle persone e delle attrezzature. Attualmente, il sistema di messa a terra della centrale idroelettrica sfrutta appieno l'acqua del serbatoio, la struttura in acciaio subacquea e il corpo di messa a terra naturale per ridurre la resistenza di messa a terra. Il sistema di alimentazione ausiliaria e il sistema di messa a terra sono garanzie importanti per la sicurezza, l'affidabilità e il funzionamento economico delle centrali idroelettriche. Le loro apparecchiature e i loro cablaggi sono ampiamente distribuiti in varie parti delle centrali idroelettriche.